[go: up one dir, main page]

DE102009005906A1 - Combustion chamber component for vehicle heating device, has combustion chamber arranged in housing, and combustion condition detection arrangement comprising two photo sensor units with different spectral sensitivities - Google Patents

Combustion chamber component for vehicle heating device, has combustion chamber arranged in housing, and combustion condition detection arrangement comprising two photo sensor units with different spectral sensitivities Download PDF

Info

Publication number
DE102009005906A1
DE102009005906A1 DE102009005906A DE102009005906A DE102009005906A1 DE 102009005906 A1 DE102009005906 A1 DE 102009005906A1 DE 102009005906 A DE102009005906 A DE 102009005906A DE 102009005906 A DE102009005906 A DE 102009005906A DE 102009005906 A1 DE102009005906 A1 DE 102009005906A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
combustion
arrangement
photosensor
detection arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009005906A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009005906B4 (en
Inventor
Michael Humburg
Erwin Burner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority to DE102009005906.7A priority Critical patent/DE102009005906B4/en
Publication of DE102009005906A1 publication Critical patent/DE102009005906A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009005906B4 publication Critical patent/DE102009005906B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2284—Fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/14—Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

The component has a combustion chamber (26) arranged in a combustion chamber housing (14). A combustion condition detection arrangement (36) provides information that represents a combustion condition in the combustion chamber. A combustion condition detection arrangement (38) comprises two photo sensor units (44, 46) with different spectral sensitivities. The photo sensor units comprise photo detectors (48, 50) i.e. photo-resistors, with attached color filters (52, 54). The color filters of the photo sensor units exhibit spectral transmission characteristics that are different from eachother. An independent claim is also included for a method for operating a vehicle heating device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkammerbaugruppe für ein Fahrzeugheizgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer derartigen Brennkammerbaugruppe ausgestatteten Fahrzeugheizgerätes.The The present invention relates to a combustion chamber assembly for a vehicle heater and a A method of operating with such a combustor assembly equipped vehicle heater.

Aufgrund der immer strenger werdenden Anforderungen hinsichtlich der Schadstoffemission bei mit Brennstoff, also Kohlenwasserstoff, wie zum Beispiel Benzin oder Diesel, betriebenen Fahrzeugheizgeräten kommt der korrekten Einstellung des Verbrennungsluft/Brennstoff-Verhältnisses immer größere Bedeutung zu. Eine mit Brennstoffüberschuss, also einem Sauerstoffdefizit, durchgeführte Verbrennung führt beispielsweise zu erhöhten Emissionen von CO, HC und Ruß. Dies kann zu irreversiblen Verkokungen bzw. Rückständen in der Brennkammer führen, die die Betriebscharakteristik eines derartigen Fahrzeugheizgeräts nachteilhaft beeinträchtigen können bzw. sogar zum Ausfall führen können. Um diesem Problem entgegenzutreten, könnte, ähnlich wie bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen, mit einer sogenannten Lambda-Regelung unter Einsatz einer Lambda-Sonde im Abgasstrom versucht werden, das Verbrennungsluft/Brennstoff-Verhältnis in einem geeigneten Bereich zu halten. Der Einsatz einer derartigen Lambda-Sonde ist jedoch sehr kostenintensiv und erfährt daher im Bereich von Fahrzeugheizgeräten praktisch keine Akzeptanz.by virtue of the increasingly stringent requirements with regard to pollutant emissions with fuel, so hydrocarbon, such as gasoline or diesel, powered vehicle heaters comes the correct setting the combustion air / fuel ratio is becoming increasingly important to. One with fuel surplus, so an oxygen deficit, performed combustion, for example to increased Emissions of CO, HC and soot. This can lead to irreversible coking or residues in the combustion chamber, the the operating characteristics of such a vehicle heater disadvantageous can affect or even lead to failure can. To counter this problem could, similar to internal combustion engines in motor vehicles, with a so-called lambda control under Use of a lambda probe in the exhaust gas stream tries to reduce the combustion air / fuel ratio in to hold a suitable area. The use of such Lambda probe is However, very costly and therefore experiences in the field of vehicle heaters practically no acceptance.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkammerbaugruppe für ein Fahrzeugheizgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes bereitzustellen, mit welchen in einfacher und kostengünstiger Art und Weise zuverlässig Information über den Verbrennungszustand bereitgestellt und dementsprechend ein Fahrzeugheizgerät betrieben werden kann.It The object of the present invention is a combustion chamber assembly for a vehicle heater and to provide a method of operating a vehicle heater, with which in a simple and cost-effective manner reliable information about the Provided combustion state and operated accordingly a vehicle heater can be.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Brennkammerbaugruppe für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Brennkammergehäuse mit einer darin ausgebildeten Brennkammer, eine Verbrennungszustandserfassungsanordnung zur Bereitstellung von den Verbrennungszustand in der Brennkammer repräsentierender Information, wobei die Verbrennungszustandserfassungsanordnung eine Photosensoranordnung mit wenigstens zwei Photosensoreinheiten mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit umfasst.According to the invention this Task solved by a combustion chamber assembly for a vehicle heater, comprising a combustion chamber housing with a combustion chamber formed therein, a combustion condition detection arrangement for providing the combustion state in the combustion chamber representing Information, wherein the combustion state detection arrangement a Photosensor arrangement with at least two photosensor units with different spectral sensitivity includes.

Die bei der erfindungsgemäß aufgebauten Brennkammerbaugruppe eingesetzte Verbrennungszustandserfassungsanordnung ist aufgrund der Verwendung von Photosensoreinheiten einerseits sehr kostengünstig realisierbar. Andererseits ermöglicht die optische Beobachtung des Verbrennungszustands in der Brennkammer unmittelbar und praktisch ohne Verzögerung einen Rückschluss auf die in der Brennkammer ablaufende Verbrennung, also beispielsweise, ob diese mit Sauerstoffüberschuss oder Sauerstoffdefizit abläuft, was aufgrund der unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten der Photosensoreinheiten zuverlässig erkannt werden kann.The in the inventively constructed combustion chamber assembly used combustion state detection arrangement is due the use of photosensor units on the one hand very inexpensive realized. On the other hand, the optical observation of the combustion state in the combustion chamber immediately and practically without delay a conclusion on the running in the combustion chamber combustion, so for example, whether with oxygen excess or oxygen deficit expires, due to the different spectral sensitivities the photosensor units reliable can be recognized.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Photosensoreinheiten jeweils einen Photodetektor mit zugeordnetem Farbfilter umfassen, wobei die Farbfilter von wenigstens zwei Photosensoreinheiten ein zueinander unterschiedliches spektrales Transmissionsverhalten aufweisen. Durch den Einsatz verschiedener Farbfilter in Zuordnung zu den Photodetektoren wird es sehr leicht möglich, deren Ansprechverhalten auf jeweils gewünschte Spektralbereiche abzustimmen.For example it can be provided that at least two photosensor units each comprise a photodetector with associated color filter, wherein the color filters of at least two photosensor units a have different spectral transmission behavior to each other. By using different color filters in association with the photodetectors it becomes very easy, adjust their response to each desired spectral ranges.

Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass einer der Farbfilter im Wesentlichen nur für Licht im blauen Spektralbereich durchlässig ist und der andere Farbfilter im Wesentlichen nur für Licht im gelben Spektralbereich durchlässig ist. Die Abstimmung auf den blauen Spektralbereich bzw. den gelben Spektralbereich ist daher besonders vorteilhaft, da eine Flamme mit hohem Blauanteil indiziert, dass ein hoher Sauerstoffanteil zur Verfügung steht, während eine Flamme mit hohem Gelbanteil ein Sauerstoffdefizit indiziert.there For example, it may be provided that one of the color filters in Essentially only for Light in the blue spectral range is permeable and the other color filter essentially only for Light is permeable in the yellow spectral range. The vote on the blue spectral range or the yellow spectral range is therefore particularly advantageous, since a flame with a high blue content is indicated, that a high oxygen content is available while a Flame with high yellow content indicates an oxygen deficit.

Die Photodetektoren können beispielsweise als Photowiderstände ausgebildet sein, was den Einsatz sehr zuverlässig arbeitender und gleichzeitig kostengünstig zu realisierender Bauteile ermöglicht.The Photodetectors can for example as photoresistors be formed, making the use of very reliable and at the same time cost-effective realizing components allows.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Photosensoranordnung den Verbrennungszustand in der Brennkammer von einem Bodenbereich des Brennkammergehäuses her erfasst.For example it can be provided that the photosensor arrangement the combustion state in the combustion chamber from a bottom portion of the combustion chamber housing detected.

Um dies in einfacher Weise zu realisieren, wird vorgeschlagen, dass am Bodenbereich des Brennkammergehäuses eine Verbrennungsluftzuführkanalanordnung vorgesehen ist und dass die Photosensoranordnung an einer Kanalwandung der Verbrennungsluftzuführkanalanordnung vorgesehen ist.Around To realize this in a simple manner, it is suggested that at the bottom portion of the combustion chamber housing a Verbrennungsluftzuführkanalanordnung is provided and that the photosensor arrangement on a channel wall the Verbrennungsluftzuführkanalanordnung is provided.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Brennkammerbaugruppe, wobei in Abhängigkeit von der durch die Verbrennungszustandserfassungsanordnung bereitgestellten Information über den Verbrennungszustand in der Brennkammer eine Verbrennungsluftfördermenge und/oder eine Brennstofffördermenge eingestellt werden.The The object mentioned above is further achieved by a method for Operating a vehicle heater with an inventively constructed Combustion chamber assembly, depending on the. By the Combustion state detection arrangement provided information about the Combustion state in the combustion chamber, a combustion air flow and / or a fuel delivery amount be set.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende 1 detailliert erläutert. Diese zeigt in prinzipartiger Darstellung ein Fahrzeugheizgerät mit einer Brennkammerbaugruppe.The invention will be described below with reference to the attached 1 explained in detail. These shows in principle a representation of a vehicle heater with a combustion chamber assembly.

In der 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Fahrzeugheizgerät hinsichtlich der für die vorliegende Erfindung relevanten Aspekte in prinzipartiger Darstellung gezeigt. Das Fahrzeugheizgerät 10 umfasst eine Brennkammerbaugruppe 12 mit einem Brennkammergehäuse 14. Dieses Brennkammergehäuse 14 umfasst eine Umfangswandung 16, die beispielsweise integral übergehen kann in ein Flammrohr 18, sowie eine Bodenwan dung 20, die mit der Umfangswandung 16 integral ausgebildet oder an dieser festgelegt sein kann. An der Bodenwandung 20 ist ein Verbrennungslufteinlassansatz 22 vorgesehen, über welchen die durch eine Verbrennungsluftzuführkanalanordnung 24 zugeführte Verbrennungsluft, beispielsweise gefördert durch ein Seitenkanalgebläse oder dergleichen, in eine im Brennkammergehäuse 14 gebildete Brennkammer 26 eingeleitet wird. Die Verbrennungsluftzuführkanalanordnung 24 ist dabei also im Bodenbereich des Brennkammergehäuses 14 angeordnet.In the 1 is a common with 10 designated vehicle heater with respect to the relevant aspects of the present invention in principle representation shown. The vehicle heater 10 includes a combustion chamber assembly 12 with a combustion chamber housing 14 , This combustion chamber housing 14 includes a peripheral wall 16 which can, for example, integrally transition into a flame tube 18 , as well as a Bodenwan training 20 with the peripheral wall 16 may be integrally formed or fixed to this. At the bottom wall 20 is a combustion air intake approach 22 provided over which the through a Verbrennungsluftzuführkanalanordnung 24 supplied combustion air, for example, funded by a side channel blower or the like, in a combustion chamber housing 14 formed combustion chamber 26 is initiated. The combustion air supply duct arrangement 24 is thus in the bottom region of the combustion chamber housing 14 arranged.

Eine Wärmetauscherbaugruppe 28 umgibt mit zwei ineinander geschachtelten Wärmetauschergehäusen 30, 32 die Brennkammerbaugruppe 12. Zwischen den beiden Wärmetauschergehäusen 30, 32 ist ein Strömungsraum 34 für das zu erwärmende Medium, also beispielsweise Wasser oder Luft, gebildet. Die bei der Verbrennung in der Brennkammer 26 entstehenden und aus dem Flammrohr 18 austretenden heißen Verbrennungsabgase treffen auf das innere Wärmetauschergehäuse 30 auf und strömen in einem zwischen diesem und der Außenseite des Flammrohrs 18 gebildeten ringartigen Strömungsraum zu einem in der 1 nicht dargestellten Abgasauslass.A heat exchanger assembly 28 surrounds with two nested heat exchanger housings 30 . 32 the combustion chamber assembly 12 , Between the two heat exchanger housings 30 . 32 is a flow space 34 for the medium to be heated, so for example water or air formed. The case of combustion in the combustion chamber 26 arising and from the fire tube 18 exiting hot combustion exhaust gases hit the inner heat exchanger housing 30 on and flow in between this and the outside of the flame tube 18 formed annular flow space to a in the 1 not shown exhaust outlet.

Die Brennstoffzufuhr erfolgt im Allgemeinen durch eine oder mehrere in der 1 nicht dargestellte Brennstoffleitungen, die flüssigen Brennstoff, also beispielsweise Benzin oder Diesel, in Richtung Brennkammer 26 leiten. Der Brennstoff kann beispielsweise von einer mit einem Hubkolben arbeitenden und in der 1 nicht dargestellten Dosierpumpe aus einem Brennstoffreservoir gefördert werden. Dabei kann die Umfangswandung 16 oder/und die Bodenwandung 20 zumindest bereichsweise mit porösem Verdampfermedium überdeckt werden, welches den flüssigen Brennstoff aufnimmt, ihn durch Kapillarförderwirkung verteilt und in Richtung Brennkammer 26 abdampft. Diese Brennstoffabdampfung kann durch eine in der 1 nicht dargestellte elektrisch erregbare Heizeinrichtung unterstützt werden. In der Brennkammer 26 wird aus dem Brennstoffdampf und der Verbrennungsluft ein zündfähiges Gemisch gebildet, das durch ein Zündorgan, also beispielsweise einen Glühstift oder dergleichen, gezündet werden kann, um die Verbrennung zu starten.The fuel supply is generally carried out by one or more in the 1 not shown fuel lines, the liquid fuel, so for example gasoline or diesel, in the direction of the combustion chamber 26 conduct. The fuel can, for example, a working with a reciprocating piston and in the 1 Dosing pump, not shown, are conveyed from a fuel reservoir. In this case, the peripheral wall 16 or / and the bottom wall 20 at least partially covered with porous evaporator medium, which receives the liquid fuel, distributed by Kapillarförderwirkung and towards the combustion chamber 26 evaporating. This Brennstoffabdampfung can by a in the 1 not shown electrically energizable heating device can be supported. In the combustion chamber 26 is formed from the fuel vapor and the combustion air an ignitable mixture which can be ignited by an ignition device, such as a glow plug or the like, to start the combustion.

Um Information über den Verbrennungszustand in der Brennkammer 26 zu erlangen, wird die bei der Verbrennung entstehende Flamme F, die sich bis in das Flammrohr 18 erstrecken kann, durch eine allgemein mit 36 bezeichnete Verbrennungszustandserfassungsanordnung beobachtet. Die Verbrennungszustandserfassungsanordnung 36 beobachtet dabei die Flamme F, also den Verbrennungszustand, vom Bodenbereich des Brennkammergehäuses 14 her, also durch die im Bereich des Ansatzes 22 in der Bodenwandung 20 gebildete Öffnung hindurch. Die Verbrennungszustandserfassungsanordnung 36 umfasst eine Photosensoranordnung 38 mit zwei in einem gemeinsamen Träger 40 an einer der Bodenwandung 20 gegenüberliegenden Wandung 42 der Kanalanordnung 24 getragenen Photosensoreinheiten 44, 46.For information about the combustion state in the combustion chamber 26 To obtain, the resulting flame F, which extends into the flame tube 18 can extend, by a generally with 36 designated combustion state detection arrangement observed. The combustion condition detection arrangement 36 observes the flame F, ie the combustion state, from the bottom area of the combustion chamber housing 14 that is, in the area of the approach 22 in the bottom wall 20 formed opening through. The combustion condition detection arrangement 36 includes a photosensor array 38 with two in a common carrier 40 on one of the bottom walls 20 opposite wall 42 the channel arrangement 24 worn photosensor units 44 . 46 ,

Jede der Photosensoreinheiten 44, 46 umfasst einen beispielsweise als Photowiderstand ausgebildeten Photodetektor 48, 50 mit einem diesem zugeordneten bzw. vorgeschalteten Farbfilter 52, 54. Während die beiden Photodetektoren, also Photowiderstände, grundsätzlich baugleich sein können, hier können beispielsweise Cadmiumsulfid-Widerstände eingesetzt werden, die den sichtbaren Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums erfassen, sind die Farbfilter 52, 54 zueinander unterschiedlich, weisen also hinsichtlich des durchgelassenen Spektralbereichs unterschiedliches Transmissionsverhalten auf. Beispielsweise kann der Farbfilter 52 so beschaffen sein, dass er primär Licht im blauen Spektralbereich, also im Bereich einer Wellenlänge von etwa 430 nm transmittiert und für Licht außerhalb dieses Spektralbereichs im Wesentlichen nicht durchlässig ist, während der Farbfilter 54 primär für Licht im gelben Spektralbereich, also bei einer Wellenlänge von etwa 590 nm, durchlässig ist und für Licht außerhalb dieses Spektralbereichs im Wesentlichen nicht durchlässig ist. Hier kann also beispielsweise jeweils ein Band im sichtbaren Spektralbereich mit einer Breite von etwa 20 bis 40 nm um einen derartigen Wellenlängenwert gewählt werden, um den Spektralbereich zu definieren, in welchem eine jeweilige Photosensoreinheit empfindlich ist.Each of the photosensor units 44 . 46 includes a photodetector formed, for example, as a photoresistor 48 . 50 with a color filter associated therewith or upstream 52 . 54 , While the two photodetectors, that is to say photoresistors, can in principle be identical, here, for example, cadmium sulfide resistors can be used which detect the visible spectral range of the electromagnetic spectrum, the color filters are 52 . 54 different from each other, so have different transmission behavior with respect to the transmitted spectral range. For example, the color filter 52 be such that it primarily transmits light in the blue spectral range, ie in the range of a wavelength of about 430 nm and is not transparent to light outside this spectral range substantially, while the color filter 54 is primarily transparent to light in the yellow spectral range, ie at a wavelength of about 590 nm, and is substantially impermeable to light outside this spectral range. Thus, for example, a band in the visible spectral range with a width of approximately 20 to 40 nm can be selected here by such a wavelength value in order to define the spectral range in which a respective photosensor unit is sensitive.

Die beiden Photosensoreinheiten 44, 46 sind grundsätzlich so angeordnet, dass sie näherungsweise den gleichen Raumbereich in der Brennnkammer 26 beobachten und somit auch Information über den Verbrennungszustand in diesem Raumbereich liefern. Je nachdem, welcher Verbrennungszustand vorliegt, werden die Photodetektoren 48, 50 entsprechende Signale liefern. Liegt beispielsweise eine Verbrennung mit hohem Sauerstoffanteil vor, so enthält die Flamme F einen hohen Blauanteil, was entsprechend dazu führt, dass aufgrund der Tatsache, dass der Farbfilter 52 blaues Licht bevorzugt transmittiert, der Widerstand des Photodetektors 48 abnimmt bzw. in einem vergleichsweise niedrigen Bereich ist. Läuft die Verbrennung unter Sauerstoffdefizit ab, wird die Flamme F einen hohen Gelbanteil aufweisen, so dass aufgrund des Transmissionsverhaltens des Farbfilters 54 entsprechend der Widerstand des Photodetektors 50 abnehmen bzw. in einem niedrigen Bereich liegen wird.The two photosensor units 44 . 46 are basically arranged so that they are approximately the same space in the combustion chamber 26 observe and thus also provide information about the state of combustion in this space area. Depending on which combustion state is present, the photodetectors 48 . 50 provide appropriate signals. For example, if there is combustion with a high oxygen content, the flame F contains a high proportion of blue, which leads accordingly to the fact that due to the fact that the color filter 52 blue light preferably transmitted, the resistance of the photodetector 48 decreases or is in a relatively low range. Running the combustion under oxygen deficit, the flame F will have a high yellow component, so that due to the transmission behavior of the color filter 54 according to the resistance of the photodetector 50 decrease or will be in a low range.

Durch die Beobachtung der Flamme F mit zwei Photosensoreinheiten 44, 46 in verschiedenen Spektralbereichen wird es also möglich, Intensitätsverschiebungen im Spektrum zu erkennen, die auf eine Veränderung des Verbrennungszustandes hindeuten. Ebenso ist es selbstverständlich auch möglich, Änderungen im Verbrennungszustand zu erkennen, die sich in der Stärke der ablaufenden Verbrennung widerspiegeln, was im Allgemeinen nicht primär zu einer Intensitätsverschiebung innerhalb der Spektralbereiche, sondern einer generellen Zunahme oder Abnahme der Intensität führt.By observing the flame F with two photosensor units 44 . 46 In different spectral ranges, it is thus possible to detect intensity shifts in the spectrum, which indicate a change in the state of combustion. Likewise, it is of course also possible to detect changes in the combustion state, which are reflected in the intensity of the combustion in progress, which generally does not lead primarily to an intensity shift within the spectral ranges, but to a general increase or decrease in the intensity.

Durch den Einsatz der Photosensoranordnung 38 wird es also möglich, Information über den Verbrennungszustand, also nicht nur die Verbrennungsintensität, sondern auch den Ablauf der Verbrennung mit Sauerstoffüberschuss oder Sauerstoffdefizit, zu erhalten. Diese Information kann in einer in der 1 nicht dargestellten Ansteuervorrichtung für das Fahrzeugheizgerät 10 dazu genutzt werden, durch Beeinflussung der Verbren nungsluftfördermenge bzw. der Brennstofffördermenge dafür zu sorgen, dass die Verbrennung im gewünschten Zustand mit möglichst geringem Schadstoffausstoß und auch mit der für eine erforderliche Heizleistung gewünschten Intensität abläuft. Wird also durch Auswertung der Sensorsignale erkannt, dass zu wenig Sauerstoff zur Verfügung steht, kann beispielsweise die Verbrennungsluftfördermenge erhöht werden oder die Brennstofffördermenge gesenkt werden, je nachdem, ob bzw. in welcher Richtung möglicherweise die Heizleistung verschoben werden soll. Entsprechend kann auch dann vorgegangen werden, wenn ein Verbrennungsluftüberschuss bzw. ein Brennstoffdefizit erkannt wird. Neben dieser Funktionalität wird es auch möglich, das von zumindest einem der Photodetektoren 48 bzw. 50 gelieferte Signal zur Flammerkennung zu nutzen, also grundsätzlich zu entscheiden, ob eine Verbrennung aufgetreten ist oder nicht. Dies ist insbesondere in der Startphase von Vorteil, da damit entschieden werden kann, dass die Zündung unterstützende Maßnahmen, wie zum Beispiel das Erregen eines Zündorgans, beendet werden können. Zusätzliche Sensoren, beispielsweise die Temperatur des Abgasstroms erfassende Sensoren, sind dann nicht mehr erforderlich.Through the use of the photosensor arrangement 38 Thus, it becomes possible to obtain information about the state of combustion, ie not only the intensity of combustion, but also the course of the combustion with oxygen excess or oxygen deficit. This information can be found in one of the 1 not shown driving device for the vehicle heater 10 be used to ensure that the combustion in the desired state with the lowest possible emission of pollutants and also with the desired intensity for a required heating by influencing the combus tion air flow rate or the fuel delivery. Therefore, if it is detected by evaluation of the sensor signals that too little oxygen is available, for example, the combustion air flow rate can be increased or the fuel flow rate can be reduced, depending on whether or in which direction the heating power should possibly be shifted. Accordingly, it is also possible to proceed if a combustion air excess or a fuel deficit is detected. In addition to this functionality, it is also possible that of at least one of the photodetectors 48 respectively. 50 delivered signal to use for flame detection, so basically to decide whether a combustion has occurred or not. This is particularly advantageous in the starting phase, since it can be decided that the ignition-assisting measures, such as the excitation of an ignition device, can be stopped. Additional sensors, such as the temperature of the exhaust gas flow sensing sensors are then no longer necessary.

Mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich, in einfacher und kostengünstiger Art und Weise dafür zu sorgen, dass die in einer Brennkammer ablaufende Verbrennung bei einem Fahrzeugheizgerät auch bei sich ändernden Umgebungsbedingungen immer mit möglichst geringem Schadstoffausstoß abläuft. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise bei sich änderndem Sauerstoffanteil in der Luft, wie dies beim Überfahren eines Bergpasses der Fall sein kann, eine Verschiebung des Verbrennungsluft/Brennstoff-Verhältnisses auftreten würde.With The present invention makes it possible, in a simple and cost-effective Way for it to ensure that the combustion taking place in a combustion chamber in a vehicle heater as well at changing Ambient conditions always with as possible low pollutant emissions expires. This is particularly advantageous if, for example, in changing Oxygen content in the air, as when crossing a mountain pass may be the case, a shift in the combustion air / fuel ratio would occur.

Claims (7)

Brennkammerbaugruppe für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Brennkammergehäuse (14) mit einer darin ausgebildeten Brennkammer (26), eine Verbrennungszustandserfassungsanordnung (36) zur Bereitstellung von den Verbrennungszustand in der Brennkammer (26) repräsentierender Information, wobei die Verbrennungszustandserfassungsanordnung (36) eine Photosensoranordnung (38) mit wenigstens zwei Photosensoreinheiten (44, 46) mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit umfasst.A combustion chamber assembly for a vehicle heater, comprising a combustor housing ( 14 ) with a combustion chamber formed therein ( 26 ), a combustion condition detection arrangement ( 36 ) for providing the combustion state in the combustion chamber ( 26 ) representing information, wherein the combustion state detection arrangement ( 36 ) a photosensor arrangement ( 38 ) with at least two photosensor units ( 44 . 46 ) with different spectral sensitivity. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Photosensoreinheiten (44, 46) jeweils einen Photodetektor (48, 50) mit zugeordnetem Farbfilter (52, 54) umfassen, wobei die Farbfilter (52, 54) von wenigstens zwei Photosensoreinheiten (44, 46) ein zueinander unterschiedliches spektrales Transmissionsverhalten aufweisen.Combustion chamber assembly according to claim 1, characterized in that at least two photosensor units ( 44 . 46 ) each have a photodetector ( 48 . 50 ) with associated color filter ( 52 . 54 ), the color filters ( 52 . 54 ) of at least two photosensor units ( 44 . 46 ) have a mutually different spectral transmission behavior. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Farbfilter (52) im Wesentlichen nur für Licht im blauen Spektralbereich durchlässig ist und der andere Farbfilter (54) im Wesentlichen nur für Licht im gelben Spektralbereich durchlässig ist.Combustion chamber assembly according to claim 2, characterized in that one of the color filters ( 52 ) is substantially transparent only to light in the blue spectral region and the other color filter ( 54 ) is substantially transparent only to light in the yellow spectral range. Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Photodetektoren (48, 50) als Photowiderstände ausgebildet sind.Combustion chamber assembly according to claim 2 or 3, characterized in that the photodetectors ( 48 . 50 ) are formed as photoresistors. Brennkammerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Photosensoranordnung (38) den Verbrennungszustand in der Brennkammer (26) von einem Bodenbereich des Brennkammergehäuses (14) her erfasst.Combustion chamber assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that the photosensor arrangement ( 38 ) the combustion state in the combustion chamber ( 26 ) from a bottom region of the combustion chamber housing ( 14 ). Brennkammerbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Bodenbereich des Brennkammergehäuses (14) eine Verbrennungsluftzuführkanalanordnung (24) vorgesehen ist und dass die Photosensoranordnung (38) an einer Kanalwandung (42) der Verbrennungsluftzuführkanalanordnung (24) vorgesehen ist.Combustion chamber assembly according to claim 5, characterized in that at the bottom region of the combustion chamber housing ( 14 ) a combustion air supply duct arrangement ( 24 ) and that the photosensor arrangement ( 38 ) on a channel wall ( 42 ) of the combustion air supply duct arrangement ( 24 ) is provided. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgeräts mit einer Brennkammerbaugruppe (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit von der durch die Verbrennungszustandserfassungsanordnung (36) bereitgestellten Information über den Verbrennungszustand in der Brennkammer (26) eine Verbrennungsluftfördermenge oder/und eine Brennstofffördermenge eingestellt werden.Method for operating a vehicle heater with a combustion chamber assembly ( 12 ) according to any one of the preceding claims, wherein in Ab depending on the combustion state detection arrangement ( 36 ) provided information about the combustion state in the combustion chamber ( 26 ), a combustion air flow rate and / or a fuel flow rate can be adjusted.
DE102009005906.7A 2009-01-23 2009-01-23 Combustion chamber assembly for a vehicle heater and method of operating a vehicle heater Active DE102009005906B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009005906.7A DE102009005906B4 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Combustion chamber assembly for a vehicle heater and method of operating a vehicle heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009005906.7A DE102009005906B4 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Combustion chamber assembly for a vehicle heater and method of operating a vehicle heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009005906A1 true DE102009005906A1 (en) 2010-07-29
DE102009005906B4 DE102009005906B4 (en) 2022-09-08

Family

ID=42282548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009005906.7A Active DE102009005906B4 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Combustion chamber assembly for a vehicle heater and method of operating a vehicle heater

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009005906B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077437A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Webasto Ag A vehicle heater and method of operating a vehicle heater

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960218A1 (en) * 1969-12-01 1971-06-03 Rainer Portscht Temperature radiation detector for automatic fire detection or flame monitoring
FR2387420A1 (en) * 1977-04-12 1978-11-10 Land Pyrometers Ltd FLAME CONTROL PROCESS AND DEVICE
EP0152804A1 (en) * 1984-01-27 1985-08-28 Hitachi, Ltd. Furnace system
US4830601A (en) * 1985-02-12 1989-05-16 Dahlander Paer N O Method for the control of a burner equipped with an injector nozzle and an arrangement for executing the method
DE4002570A1 (en) * 1990-01-30 1991-08-01 Webasto Ag Fahrzeugtechnik Extra heating system for vehicle - has fuel-fired burner flame monitored by phototransistor located in central hole in plate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960218A1 (en) * 1969-12-01 1971-06-03 Rainer Portscht Temperature radiation detector for automatic fire detection or flame monitoring
FR2387420A1 (en) * 1977-04-12 1978-11-10 Land Pyrometers Ltd FLAME CONTROL PROCESS AND DEVICE
EP0152804A1 (en) * 1984-01-27 1985-08-28 Hitachi, Ltd. Furnace system
US4830601A (en) * 1985-02-12 1989-05-16 Dahlander Paer N O Method for the control of a burner equipped with an injector nozzle and an arrangement for executing the method
DE4002570A1 (en) * 1990-01-30 1991-08-01 Webasto Ag Fahrzeugtechnik Extra heating system for vehicle - has fuel-fired burner flame monitored by phototransistor located in central hole in plate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077437A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Webasto Ag A vehicle heater and method of operating a vehicle heater
WO2012168068A3 (en) * 2011-06-10 2013-07-04 Webasto Ag Vehicle heating unit and method for operating a vehicle heating unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009005906B4 (en) 2022-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008003938B4 (en) Production of aging gas for exhaust aftertreatment systems
DE102004052705B4 (en) Device for detecting ionization signals in diesel and two-mode engines with plasma discharge systems
DE19548225C2 (en) Fuel powered heater
DE102022206801A1 (en) Method for operating an exhaust gas burner, device for carrying out such a method and motor vehicle
DE112015000452T5 (en) Control device for an internal combustion engine
DE112015000460T5 (en) Control device for an internal combustion engine
DE10211115A1 (en) Determining fuel quantity burned to generate gas mixed with engine exhaust gases ahead of catalyst, measures oxygen concentrations before and after mixing
EP4043793A1 (en) Method and arrangement for detecting flashback in a premix burner
EP2646678B1 (en) Method and control device for operating a spark ignition gas engine
DE102009005906A1 (en) Combustion chamber component for vehicle heating device, has combustion chamber arranged in housing, and combustion condition detection arrangement comprising two photo sensor units with different spectral sensitivities
DE102016105095B4 (en) Internal combustion engine
DE102017201742A1 (en) Method for heating and regenerating a particulate filter in the exhaust gas of a gasoline engine
DE102013005572A1 (en) A method for determining a Abscheidbefähigkeit a particulate filter in the exhaust system of a direct-injection gasoline engine and engine control unit
WO2017097615A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102008002493A1 (en) Fuel mixture e.g. ethanol/petrol fuels mixture, composition determining method for e.g. petrol engine, involves determining composition of fuel mixture from signal differently based on components of exhaust gas
EP1831510B1 (en) Use of an apparatus for producing a flowof hot combustion exhaust gases for controlled aging of catalytic converters
DE102004035229B4 (en) A fuel-air ratio control apparatus for an internal combustion engine and method therefor
DE102007014966A1 (en) Fuel-operated heating system, in particular for a vehicle
DE3743205C2 (en)
DE102004035230A1 (en) An exhaust gas constituent concentration determination apparatus for an internal combustion engine and a heating method of an exhaust gas constituent concentration detector
DE10200128B4 (en) Method for detecting gas types and method for operating a firing device and firing device for carrying out these methods
EP3995817B1 (en) Method and assembly for detecting hydrogen in a heater operable with hydrogen or hydrogen-containing fuel gas
WO2017013048A1 (en) Heater appliance and method for operating a heater appliance
EP3551856B1 (en) Method for performing diagnoses of an exhaust gas system of an internal combustion engine
DE102005011021A1 (en) Fresh air-exhaust gas-pipeline system testing method for blower-supported heating device, involves issuing warning instruction and/or disconnecting blower-supported heating device during lower-deviation of preset threshold value

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110808

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO, DE

Free format text: FORMER OWNER: J. EBERSPAECHER GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE

Effective date: 20130131

R082 Change of representative

Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL PATENT- U, DE

Effective date: 20130131

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Effective date: 20130131

Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE

Effective date: 20130131

R082 Change of representative

Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL PATENT- U, DE

Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final